熱泵空調系統及其控制方法技術方案

一種熱泵空調系統及其控制方法，熱泵空調系統包含第一、第二及第三關斷閥、冷媒循環模塊及供液模塊。冷媒循環模塊包含第一、第二及第三熱交換器、四方閥、壓縮機及膨脹裝置。四方閥包含相連通的第一、第二、第三及第四接口。第一接口、壓縮機、第一熱交換器及第二接口依序串連。第三接口、第二熱交換器、膨脹裝置、第三熱交換器及第四接口依序串連。第一關斷閥設置于膨脹裝置及第三熱交換器之間。第二關斷閥設置于第三熱交換器及第四接口之間。第三關斷閥一端連接于膨脹裝置與第一關斷閥之間，另一端連接于第二關斷閥與第四接口之間。供液模塊連接第一熱交換器。

Heat pump air conditioner system and control method thereof

A heat pump air conditioning system and control method of heat pump air conditioning system includes a first, second and third off valve, the refrigerant circulation module and liquid supply module. The refrigerant circulation module includes first, second and three heat exchangers, square valves, compressors, and expansion devices. The quad valve includes first, second, third, and four interfaces connected to each other. The first interface, the compressor, the first heat exchanger and the two interface are connected in series. The third interface, the second heat exchanger, the expansion device, the third heat exchanger and the four interface are connected in sequence. The first shutoff valve is arranged between the expansion device and the three heat exchanger. The second shutoff valve is arranged between the third heat exchanger and the four interface. The third is connected to the valve between the expansion device and the first shut off valve, the other end is connected to the second shutoff valve and fourth interface between. The liquid supply module is connected with the first heat exchanger.

【技術實現步驟摘要】
熱泵空調系統及其控制方法
本專利技術涉及一種熱泵空調系統及其控制方法，特別是藉由改變冷媒流向而達到不同熱交換模式的熱泵空調系統及其控制方法。
技術介紹
近百年來，熱水、冷氣與暖氣已成為人們日常生活中不可缺少的一部分。大多數的情況下，熱水由熱泵裝置所提供，冷氣與暖氣則由空調機所提供。其中，熱泵裝置由一加熱裝置與一供水裝置所組成，供水裝置將水提供給加熱裝置，加熱裝置將水提升至特定溫度后，再供人使用。至于空調機則至少具有壓縮機、膨脹閥、蒸發器、冷凝器及風扇。冷媒分別于蒸發器與冷凝器中進行熱交換，并藉由風扇的吹送，而將冷氣或暖氣提供給使用者。如上所述，現有的空調機與熱泵裝置，二者為兩個各自獨立的裝置，于使用上或價格上皆有各自受限之處。對此，有廠商開發結合有空調機及熱泵的復合式熱泵空調系統。詳細來說，復合式熱泵空調系統多會具有三換向通閥、電子膨脹閥等設計，以藉由改變冷媒的流向而使其運作狀態于熱泵、冷氣與暖氣之間切換。然而，在復合式熱泵空調的模式切換過程中，部分關閉運作的管道中可能會滯留過量冷媒，而導致正在運作的管道中有冷媒不足的問題，進而降低了系統的性能系數。
技術實現思路
有鑒于以上問題，本專利技術的目的在于提供一種熱泵空調系統及其控制方法，藉以避免運作的管道中有冷媒不足的問題，以提高系統的性能系數。本專利技術的一實施例的熱泵空調系統，包含一冷媒循環模塊、一第一關斷閥、一第二關斷閥、一第三關斷閥及一供液模塊。冷媒循環模塊用以供一冷媒進行循環。冷媒循環模塊包含一四方閥、一壓縮機、一第一熱交換器、一第二熱交換器、一第三熱交換器及一膨脹裝置。四方閥包含相連通的一第一接口、一第二接口、一第三接口及一第四接口。第一接口、壓縮機、第一熱交換器及第二接口依序串連。第三接口、第二熱交換器、膨脹裝置、第三熱交換器及第四接口依序串連。第一關斷閥設置于膨脹裝置及第三熱交換器之間。第二關斷閥設置于第三熱交換器及第四接口之間。第三關斷閥具有一第一端及一第二端，第一端連接于膨脹裝置與第一關斷閥之間，第二端連接于第二關斷閥與第四接口之間。供液模塊連接第一熱交換器。本專利技術的一實施例的熱泵空調系統的控制方法，包含以下步驟。提供如上所述的熱泵空調系統。關閉第一關斷閥及第三關斷閥，開啟第二關斷閥，且令第一接口與第四接口連通，及令第二接口與第三接口連通。運作壓縮機以令位于第三熱交換器的冷媒依序流經第二關斷閥、第四接口、第一接口、壓縮機、第一熱交換器、第二接口、第三接口而至第二熱交換器。于運作壓縮機至一預設狀態時，關閉第一關斷閥及第二關斷閥，開啟供液模塊、第三關斷閥及第二熱交換器，且令第一接口與第三接口連通，及令第二接口與第四接口連通。運作壓縮機以令冷媒從壓縮機依序流經第一熱交換器、第二接口、第四接口、第三關斷閥、膨脹裝置、第二熱交換器、第三接口、第一接口而流回壓縮機。其中冷媒于第一熱交換器進行放熱以及于第二熱交換器進行吸熱。本專利技術的一實施例的熱泵空調系統的控制方法，包含以下步驟。提供如上所述的熱泵空調系統。關閉第三關斷閥，開啟第一關斷閥、第二關斷閥、第二熱交換器及第三熱交換器，且令第一接口與第四接口連通，及令第二接口與第三接口連通。運作壓縮機以令冷媒從壓縮機依序流經第一熱交換器、第二接口、第三接口、第二熱交換器、膨脹裝置、第一關斷閥、第三熱交換器、第二關斷閥、第四接口、第一接口而流回壓縮機。其中冷媒于第二熱交換器進行放熱以及于第三熱交換器進行吸熱。本專利技術的一實施例的熱泵空調系統的控制方法，包含以下步驟。提供如上所述的熱泵空調系統。關閉第三關斷閥，開啟第一關斷閥、第二關斷閥、第二熱交換器及第三熱交換器，且令第一接口與第三接口連通，及令第二接口與第四接口連通。運作壓縮機以令冷媒從壓縮機依序流經第一熱交換器、第二接口、第四接口、第二關斷閥、第三熱交換器、第一關斷閥、膨脹裝置、第二熱交換器、第三接口、第一接口而流回壓縮機。其中冷媒于第二熱交換器進行吸熱以及于第三熱交換器進行放熱。根據本專利技術的一實施例的熱泵空調系統及其控制方法，能夠于轉換熱泵空調系統的模式時藉由切換第一、第二及第三關斷閥及四方閥，并抽取即將關閉運作的管道中的冷媒至仍將運作的管道中，藉此避免運作的管道中冷媒不足的問題，進而提升系統的性能系數。以下結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細描述，但不作為對本專利技術的限定。附圖說明圖1繪示依照本專利技術的一實施例的熱泵空調系統的結構配置圖。圖2A及圖2B繪示圖1的熱泵空調系統的第一控制型態示意圖，其中圖2A表示泵集模式，圖2B表示純熱泵模式。圖3A、圖3B及圖3C繪示圖1的熱泵空調系統的第二控制型態示意圖，其中圖3A表示純冷氣模式，圖3B表示泵集模式，圖3C表示純熱泵模式。圖4A、圖4B、圖4C繪示圖1的熱泵空調系統的第三控制型態示意圖，其中圖4A表示冷氣熱泵復合模式，圖4B表示泵集模式，圖4C表示純熱泵模式。圖5A、圖5B、圖5C繪示圖1的熱泵空調系統的第四控制型態示意圖，其中圖5A表示純暖氣模式，圖5B表示泵集模式，圖5C表示純熱泵模式。圖6A、圖6B、圖6C繪示圖1的熱泵空調系統的第五控制型態示意圖，其中圖6A表示暖氣熱泵復合模式，圖6B表示泵集模式，圖6C表示純熱泵模式。其中，附圖標記1熱泵空調系統10冷媒循環模塊11四方閥111第一接口112第二接口113第三接口114第四接口12壓縮機13第一熱交換器14第二熱交換器141室外風扇15膨脹裝置16第三熱交換器161室內風扇21第一關斷閥22第二關斷閥23第三關斷閥231第一端232第二端30供液模塊31驅液裝置32儲液裝置33進液管34出液管40控制裝置具體實施方式以下在實施方式中詳細敘述本專利技術的實施例的詳細特征以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本專利技術的實施例的
技術實現思路
并據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、權利要求范圍及附圖，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本專利技術相關的目的及優點。以下的實施例進一步詳細說明本專利技術的觀點，但非以任何觀點限制本專利技術的范疇。請參照圖1，繪示依照本專利技術的一實施例的熱泵空調系統1的結構配置圖。于本實施例中，熱泵空調系統1包含一冷媒循環模塊10、一第一關斷閥21、一第二關斷閥22、一第三關斷閥23、一供液模塊30及一控制裝置40。冷媒循環模塊10用以供一冷媒進行循環。冷媒循環模塊10包含一四方閥11、一壓縮機12、一第一熱交換器13、一第二熱交換器14、一膨脹裝置15及一第三熱交換器16。本實施例的四方閥11又名四通閥(four-wayvalve)，包含相連通的一第一接口111、一第二接口112、一第三接口113及一第四接口114。第一接口111、壓縮機12、第一熱交換器13及第二接口112通過一冷媒管路而依序串連。第三接口113、第二熱交換器14、膨脹裝置15、第三熱交換器16及第四接口114亦通過一冷媒管路而依序串連。四方閥11內的連通狀態可切換成第一接口111與第四接口114連通且第二接口112與第三接口113連通，或者可切換成第一接口111與第三接口113連通且第二接口112與第四接口114連通。此外，四方閥11內的連通狀態可為第一接口111與第二接口112封閉，且可為第三接口113與第四接口114封閉。本實施例的壓縮機12可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱泵空調系統，其特征在于，包括：一冷媒循環模塊，用以供一冷媒進行循環，該冷媒循環模塊包括一四方閥、一壓縮機、一第一熱交換器、一第二熱交換器、一第三熱交換器及一膨脹裝置，該四方閥包括相連通的一第一接口、一第二接口、一第三接口及一第四接口，該第一接口、該壓縮機、該第一熱交換器及該第二接口依序串連，該第三接口、該第二熱交換器、該膨脹裝置、該第三熱交換器及該第四接口依序串連；一第一關斷閥，設置于該膨脹裝置及該第三熱交換器之間；一第二關斷閥，設置于該第三熱交換器及該第四接口之間；一第三關斷閥，具有一第一端及一第二端，該第一端連接于該膨脹裝置與該第一關斷閥之間，該第二端連接于該第二關斷閥與該第四接口之間；以及一供液模塊，連接該第一熱交換器。

【技術特征摘要】
2015.11.06 TW 1041366831.一種熱泵空調系統，其特征在于，包括：一冷媒循環模塊，用以供一冷媒進行循環，該冷媒循環模塊包括一四方閥、一壓縮機、一第一熱交換器、一第二熱交換器、一第三熱交換器及一膨脹裝置，該四方閥包括相連通的一第一接口、一第二接口、一第三接口及一第四接口，該第一接口、該壓縮機、該第一熱交換器及該第二接口依序串連，該第三接口、該第二熱交換器、該膨脹裝置、該第三熱交換器及該第四接口依序串連；一第一關斷閥，設置于該膨脹裝置及該第三熱交換器之間；一第二關斷閥，設置于該第三熱交換器及該第四接口之間；一第三關斷閥，具有一第一端及一第二端，該第一端連接于該膨脹裝置與該第一關斷閥之間，該第二端連接于該第二關斷閥與該第四接口之間；以及一供液模塊，連接該第一熱交換器。2.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，更包括一控制裝置，電性連接該四方閥、該壓縮機、該第一熱交換器、該第二熱交換器、該第三熱交換器、該第一關斷閥、該第二關斷閥及該第三關斷閥。3.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，該供液模塊包括一驅液裝置、一儲液裝置、連接于該驅液裝置的一進液管及一出液管，該進液管及該出液管分別連接該儲液裝置，該出液管穿過該第一熱交換器。4.根據權利要求3所述的熱泵空調系統，其特征在于，更包括一控制裝置，電性連接該四方閥、該壓縮機、該第一熱交換器、該第二熱交換器、該第三熱交換器、該第一關斷閥、該第二關斷閥、該第三關斷閥及該驅液裝置。5.根據權利要求3所述的熱泵空調系統，其特征在于，該驅液裝置包含一變頻泵，或者包含一定頻泵及一三通線性閥，該驅液裝置用以調整流入該第一熱交換器進行熱交換的流體的流量。6.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，該第二熱交換器包括一室外風扇，該第三熱交換器包括一室內風扇。7.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，該四方閥之內的連通狀態能夠切換成該第一接口與該第四接口連通且該第二接口與該第三接口連通，或者能夠切換成該第一接口與該第三接口連通且該第二接口與該第四接口連通。8.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，該四方閥之內的連通狀態為該第一接口與該第二接口封閉且該第三接口與該第四接口封閉。9.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，該壓縮機用以將該冷媒從該壓縮機流向該第一熱交換器。10.根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特征在于，該膨脹裝置為一膨脹閥或一毛細管。11.一種熱泵空調系統的控制方法，其特征在于，包括：提供如權利要求1至10的任意一項所述的熱泵空調系統；關閉該第一關斷閥及該第三關斷閥，開啟該第二關斷閥，且令該第一接口與該第四接口連通，及令該第二接口與該第三接口連通；運作該壓縮機以令位于該第三熱交換器的該冷媒依序流經該第二關斷閥、該第四接口、該第一接口、該壓縮機、該第一熱交換器、該第二接口、該第三接口而至該第二熱交換器；于運作該壓縮機至一預設狀態時，關閉該第一關斷閥及該第二關斷閥，開啟該供液模塊、該第三關斷閥及該第二熱交換器，且令該第一接口與該第三接口連通，及令該第二接口與該第四接口連通；以及運作該壓縮機以令該冷媒從該壓縮機依序流經該第一熱交換器、該第二接口、該第四接口、該第三關斷閥、該膨脹裝置、該第二熱交換器、該第三接口、該第一接口而流回該壓縮機，其中該冷媒于該第一熱交換器進行放熱以及于該第二熱交換器進行吸熱。12.根據權利要求11所述的熱泵空調系統的控制方法，其特征在于，該預設狀態包括一指定時間之后或位于該第三熱交換器的該冷媒的壓力低于一指定壓力。13.根據權利要求11所述的熱泵空調系統的控制方法，其特征在于，該供液模塊包括一驅液裝置、一儲液裝置、連接于該驅液裝置的一進液管及一出液管，該進液管及該出液管分別連接該儲液裝置，該出液管穿過該第一熱交換器。14.根據權利要求11所述的熱泵空調系統的控制方法，其特征在于，該第二熱交換器包括一室外風扇，該第三熱交換器包括一室內風扇。15.一種熱泵空調系統的控制方法，其特征在于，包括：提供如權利要求1至10的任意一項所述的熱泵空調系統；關閉該第三關斷閥，開啟該第一關斷閥、該第二關斷閥、該第二熱交換器及...

【專利技術屬性】
技術研發人員：粘世和，趙令裕，杜威達，
申請(專利權)人：財團法人工業技術研究院，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71